Przeczytasz w 6 min.
Przeczytano 5 728 razy
Ostatnia aktualizacja 2023-12-19

Co to jest inwerter fotowoltaiczny? Budowa, zasada działania, kluczowe parametry

Co to jest inwerter fotowoltaiczny? Budowa, zasada działania, kluczowe parametry

Każda instalacja fotowoltaiczna, zarówno ta małej, jak i dużej mocy, musi być wyposażona w inwerter solarny. Zadaniem takiego urządzenia jest zamiana prądu stałego, który produkują panele fotowoltaiczne, na prąd przemienny, który płynie w domowej instalacji elektrycznej. Produkowany przez instalację fotowoltaiczną prąd stały nie może być bezpośrednio wykorzystywany przez odbiorniki sieciowe. Wymaga on wcześniejszego przetworzenia do napięcia nominalnego, identycznego jak w naszych gniazdkach elektrycznych (230 V, 50 Hz).

Prąd stały powstający w instalacji fotowoltaicznej nie nadaje się do zasilana domowych urządzeń, dlatego wymagane jest jego przetworzenie do właściwych parametrów. Do takich celów służą inwertery fotowoltaiczne / inwertery solarne, które zamieniają prąd stały na przemienny. Jak działa inwerter, z czego się składa, jakie są rodzaje? Na te i inne pytania odpowiadam poniżej.

Moduły fotowoltaiczne i układ sterowania

Podstawowymi elementami inwertera są układy wejściowe, do których podłączane są moduły fotowoltaiczne (tzw. stringi). Zapewniają one bezpieczeństwo instalacji oraz zawierają układ, który śledzi maksymalny punkt pracy modułów (tracker MPPT). Kolejnymi elementami inwertera są dwa układy: układ przetwarzający napięcie stałe na napięcie sinusoidalne oraz układ sterowania i zabezpieczeń, który zbiera i sygnalizuje informacje o błędach i awariach.

Łączy nas napięcie

Chcesz wiedzieć więcej? Dołącz do społeczności i zadawaj pytania!

Zarejestruj się

Rodzaje inwerterów solarnych

Jeżeli przyjrzymy się rynkowi inwerterów solarnych, możemy zauważyć, że w ciągu ostatnich kilku lat osiągnął on wzrost rzędu kilkaset procent. Jest to zasługa rosnącej popularności systemów fotowoltaicznych – coraz więcej inwestorów decyduje się na wykonanie domowej elektrowni słonecznej. Inwertery, które znajdziemy na rynku, można podzielić na współpracujące z siecią elektroenergetyczną i niewymagające akumulatorów oraz inwertery wyspowe, działające autonomicznie lub półautonomicznie – korzystające z własnej baterii rezerwowej.

Inwertery współpracujące z siecią elektroenergetyczną są nazywane sieciowymi (on-grid). Synchronizują się z siecią publiczną, dzięki czemu możemy sprzedawać nadwyżki energii elektrycznej na preferencyjnych warunkach. Sprzedaż nadwyżek do sieci odbywa się po uprzednim podpisaniu umowy z operatorem energetycznym oraz po zamontowaniu przez niego licznika dwukierunkowego.

Inwertery wyspowe (off-grid) nie synchronizują się z siecią elektroenergetyczną, przez co nie mogą do niej oddawać energii – mają jednak możliwość ładowania akumulatorów w przypadku nadwyżek energii słonecznej.

Inwertery półautonomiczne, inaczej hybrydowe, są nowością na rynku – mogą pracować zarówno w trybie sieciowym, jak i wyspowym. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu wbudowanego akumulatora, który może pracować jako bufor energii eklektycznej. W takim rozwiązaniu inwerter gromadzi wyprodukowaną energię elektryczną w akumulatorze, jeśli potrzeby energetyczne budynku są mniejsze od produkowanej mocy z instalacji fotowoltaicznej. Jeśli magazyn energii zostanie zapełniony, dopiero wtedy następuje odprowadzanie nadwyżek energii do sieci elektroenergetycznej.

Inwerter solarny sieciowy 

Rys. 1. Inwerter solarny sieciowy – montaż ścienny

Jaki inwerter do fotowoltaiki, czyli na co zwrócić uwagę?

W ofercie producentów znajdziemy inwertery solarne różniące się parametrami i funkcjami. Do instalacji domowych najlepiej sprawdzi się inwerter małej mocy, rzędu 2-5 kW. Kluczowym parametrem przy doborze inwerterów jest sprawność. Im wyższa, tym większy uzysk energii możemy „przekształcić” przez inwerter. Standardowo rynkowa sprawność inwerterów wynosi 88-92 proc. Inwertery większych mocy mają większą sprawność, bo mogą pozyskać ponad 98 proc. energii przekazywanej przez ogniwa. Jeżeli porównujemy inwertery pod kątem sprawności, musimy brać pod uwagę średnią ważoną sprawność dla różnego obciążenia inwertera. Podawana jest ona w karcie katalogowej pod nazwą EURO.

Kolejnym ważnym parametrem jest sprawność inwertera przy częściowym obciążeniu – należy bowiem pamiętać, że sprawność każdego inwertera spada przy obciążeniach mniejszych niż 20-25 proc. mocy nominalnej. Parametr ten podawany jest w karcie katalogowej pod nazwą NOCT.

Obowiązkowym wyposażeniem każdego inwertera powinien być optymalizator pracy, czyli MPP Trader. Jego zadaniem jest takie obciążanie systemu, by produkcja energii odbywała się w optymalnych warunkach napięcia i natężenia. Jeśli istnieje ryzyko, że instalacja fotowoltaiczna będzie narażona na niewielkie zacienienie, np. spowodowane cieniem rzucanym przez drzewo, komin spalinowy etc. – inwerter z dwoma MPPT będzie pracować wydajniej niż jego odpowiednik z jednym MPPT. Dwa niezależne MPPT dają także możliwość bardziej swobodnego konfigurowania instalacji. 

Łączy nas napięcie

Masz pytania? Zarejestruj się i zadaj je naszej społeczności!

Dołącz do nas

Ile kosztuje inwerter trójfazowy, a ile inwerter jednofazowy?

W przypadku inwerterów ceny wahają się od kilkuset do kilku tysięcy złotych. Mają na to wpływ producent i parametry techniczne urządzenia. Istotna jest również kwestia, czy wybieramy inwerter jedno-, czy trójfazowy. Przykładowo inwerter trójfazowy o maksymalnej mocy wejścia 5 kW z możliwością podziału na dwa niezależne pola (stringi) może kosztować nawet 3 tys. zł. Natomiast inwerter jednofazowy o maksymalnej mocy wejścia 2 kW przystosowany do pracy z jednym polem (stringiem) to koszt rzędu 1 tys. zł. Pamiętajmy jednak, aby wybór inwertera zawsze skonsultować z projektantem lub instalatorem.                                                                                                                                    

Komentarze (12)


    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 74 pytań
    • 2109 odpowiedzi
    • 88.9% pozytywnych ocen od użytkowników

    Ludzie mają i zakładają i fajne jest też to że nie wszyscy muszą to mieć. 


    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 40 pytań
    • 286 odpowiedzi
    • 99.3% pozytywnych ocen od użytkowników

    Warto byłoby wspomnieć o mikroinwerterach. Tym bardziej, że są coraz częściej stosowane.


    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 15 pytań
    • 1113 odpowiedzi
    • 97.6% pozytywnych ocen od użytkowników

    @Damian Czernik A jakich producentów polecacie a jakich unikać? Czy inwertery to awaryjne urządzenia? Często jest 2-5 lat gwarancji na inwerter a okres amortyzacji instalacji liczony na 20 lat. W przypadku uszkodzenia inwertera po okresie gwarancji czas amortyzacji znacznie się wydłuża. 

    Redakcja Partner ds. prądu
    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 181 pytań
    • 173 odpowiedzi
    • 97.4% pozytywnych ocen od użytkowników

    @Gwozdziu944 nasz ekspert jest obecnie na urlopie i ładuje akumulatory :) Prosimy o chwilę cierpliwości, gwarantujemy, że odpowie na wszystkie pytania.

    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 15 pytań
    • 1113 odpowiedzi
    • 97.6% pozytywnych ocen od użytkowników

    Jest jeszcze @Jacek Niżyński który chyba też zna się na temacie fotowoltaiki. Może on coś dopowie w tym temacie od siebie?

    Jacek Niżyński Ekspert Elektromechanik, mechanik
    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 33 pytań
    • 322 odpowiedzi
    • 99.5% pozytywnych ocen od użytkowników

    Dziękuję za wywołanie :-)

    Większość inwerterów ma dzisiaj minimum 5 lat gwarancji a standardem jest 10-12 lat. Jeśli mam polecić inwerter to trzeba odpowiedzieć sobie na kilka pytań ( więcej informacji w artykule: Energetyczna opalenizna, czyli jak dobrać instalację fotowoltaiczną (laczynasnapiecie.pl) )

    Ja zachęcam do instalowania "markowych" producentów jak SOLAR EDGE ( jeśli nasza instalacja jest montowana na kilku połaciach lub jest narażona na częściowe zacienienia) ; Fronius czy HUAWEI. Moim skromnym zdaniem to inwertery klasy premium. Jest jeszcze kilku bardziej lub mniej znanych producentów( czasami te firmy są długo na rynkach światowych ale w naszym kraju dopiero zaczynają) Pomijając skrajnie tanie inwertery różnica między półką średnią a ( określoną przeze  mnie jako premium) wynosi od około 600 zł w przypadku mocy 4-5 kW do około 1400-2000 zł w przypadku mocy 8-10kW. Tak więc droższy inwerter może podnieść koszt wykonania instalacji między 3 a 5% wartości. Myślę że to nie wiele biorąc pod uwagę szacowany czas pracy instalacji na 25-30 lat. Do tego dochodzi bezpieczeństwo instalacji, warunki serwisu ( np serwis door to door). Niektóre inwertery mają możliwość wydłużenia okresu gwarancji za dodatkową opłatą, lub jęsli montażu dokonał certyfikowany instalator, który został przeszkolony przez przedstawiciela producenta ( tak jest w przypadku inwerterów GOODWY).  Osobiście znam jeden przypadek usterki inwertera ( i to właśnie na producencie który już dzisiaj nie istnieje a instalacja była montowana około 5 lat temu)


    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 14 pytań
    • 69 odpowiedzi
    • 90% pozytywnych ocen od użytkowników

    Ze wzgledu na zminy energetyczne i coraz bardziej popularne OZE produkowane z solarów artykuł bardzo przydatny i na czasie.

    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 74 pytań
    • 2109 odpowiedzi
    • 88.9% pozytywnych ocen od użytkowników

    A na koniec roku odbiło się czkawką.  U nas niczego do końca nie wiadomo, zmiany sa nieubłagane aby oszukać i coś ugrać.


    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 2 pytań
    • 157 odpowiedzi
    • 81.4% pozytywnych ocen od użytkowników

    Czy ktoś już instalował w całości Chiński sprzęt solarny? Jak tak, to co o nich sądzicie.

    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 74 pytań
    • 2109 odpowiedzi
    • 88.9% pozytywnych ocen od użytkowników

    Byłem kiedyś u takiego co sobie sam poskładał ale nie byłem potem z nim pogadać jakie ma zapatrywanie na to i jak się sprawuje. Wydaje mi się że i w chinach i u nas jest klasa podstawowa i premium. Nie wszystko co chinol jest dziadostwem.


    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 7 pytań
    • 146 odpowiedzi
    • 78.1% pozytywnych ocen od użytkowników

    Bardzo przydatny artykuł

  • Jacek Niżyński Ekspert Elektromechanik, mechanik

    • Ostatnia wizyta:
    • W serwisie od:
    • 33 pytań
    • 322 odpowiedzi
    • 99.5% pozytywnych ocen od użytkowników

    Super Artykuł. 

Czytaj także:

Projekt instalacji fotowoltaicznej – co powinien zawierać?

Projekt instalacji fotowoltaicznej – co powinien zawierać

Najważniejszą informacją zawartą w donbrze przygotowanym projekcie

Więcej
Elektrownia domowa – jak działa elektrownia słoneczna w domu i jak ją zbudować? Infografika interaktywna

Elektrownia domowa – jak działa elektrownia słoneczna w d

Jak założyć i czym jest domowa elektrownia? Domowa elektrownia słon

Więcej
Panele fotowoltaiczne czy kolektory słoneczne – które rozwiązanie wybrać?

Panele fotowoltaiczne czy kolektory słoneczne – które roz

Kolektory słoneczne czy panele fotowoltaiczne? Bardzo często są myl

Więcej
Ogranicznik przepięć DC – fotowoltaika. Jaki ogranicznik wybrać do instalacji fotowoltaicznej?

Ogranicznik przepięć DC – fotowoltaika. Jaki ogranicznik

Ograniczniki przepięć odprowadzają ładunki przepięciowe wywołane wy

Więcej
Budowa instalacji fotowoltaicznej na gruncie – zagadnienia prawne.

Budowa instalacji fotowoltaicznej na gruncie – zagadnieni

Planując budowę instalacji fotowoltaicznej na nieruchomości gruntow

Więcej
Autokonsumpcja w fotowoltaice: Klucz do efektywnego magazynowania i wykorzystania energii

Autokonsumpcja w fotowoltaice: Klucz do efektywnego magaz

Czy i w jakim stopniu w gospodarstwach domowych jest możliwe zwięks

Więcej